Radiative properties of the skin and haircoat of cattle and other animals

Radiative properties (reflectance rho, transmittance tau, and absorptance alpha) were determined for wavelengths from 300 to 850 nm in the haircoat and the skin of water buffalo, deer (Pantanal deer, Blastocerus dichotomus), and cattle of the Holstein, Simmental, Canchim, Brangus, and Nelore breeds. The results showed that white hairs have higher rho (0.60 to 0.67) than the other coat colors, but the gray coats (mixed white and dark hair) of the Nelore cattle presented higher rho than that of the white coats of the European breeds at wavelengths lower than 600 nm. The light gray colored skin of the Canchim cattle had higher rho (0. 66) than the non-pigmented skin of Holstein (0.53). Red skins presented rho values higher than those of dark gray and black skins. Buffalo skin (dark gray) presented an average rho of 0.23+/-0.02 and alpha of 0.77+/-0.02. The red haircoat of the deer presented rho lower (0.37) than that of cattle of the same color (0.58). However, there was little difference between deer and cattle with respect to reflectance and absorptance of the skin. As for the spectral transmittance of the skin, it was very low and about the same for both species, until 600 nm. In the range 600 to 850 nm, the tau values for cattle rose to 0. 17, while those for deer increased only to 0.12.

Transmissão de Radiação Ultravioleta Através do Pelame e da Epiderme de Bovinos

A transmissão de radiação ultravioleta de comprimentos de onda entre 250 e 360 nm através do pelame e da epiderme de bovinos foi determinada em laboratório, usando-se amostras de couro de animais recém-abatidos. A quantidade de radiação transmitida através do pelame depende da coloração e também das características estruturais do pelame (espessura da capa; comprimento, diâmetro, número e inclinação dos pêlos), pelas quais é definido o trajeto médio de um fóton pela massa de pêlos (L). A maior transmissão é proporcionada por pelames brancos com altos valores de L, ao passo que pelames negros em geral apresentam transmissão nula ou muito baixa. Quanto menos pigmentada a epiderme, maior a transmissão de radiação através da sua superfície. A melhor proteção é proporcionada por pelames negros com baixo valor de L sobre epiderme igualmente negra, mas em vista do aquecimento causado pela absorção de radiação térmica (em vacas Holandesas a temperatura das malhas negras atinge 44,1ºC ao mesmo tempo em que a das malhas brancas é 37,7ºC), a combinação ideal para ambientes tropicais é um pelame branco com baixo valor de L sobre epiderme negra, uma combinação dificilmente encontrada em animais de raças européias. Uma alternativa seria um pelame negro com um baixo valor de L. Animais vermelhos apresentam alta transmissão de radiação UV através da epiderme e do pelame, sendo desaconselhados para ambientes tropicais. Entretanto, foi observada uma vaca Holandesa com áreas isoladas de epiderme negra coberta com pelame branco, o que pode trazer perspectivas para uma seleção para combinações mais adequadas de epiderme e pelame em bovinos de raças européias.

Características do pelame de vacas Holandesas em ambiente tropical: um estudo genético e adaptativo

As características do pelame (espessura da capa, comprimento médio dos pêlos, número de pêlos por unidade de área, densidade de massa dos pêlos, ângulo de inclinação dos pêlos com respeito a superfície da epiderme e diâmetro médio do pêlos) foram avaliadas em 973 vacas da raça Holandesa, entre novembro de 2000 e abril de 2001, numa área localizada 20cm abaixo da coluna vertebral, no centro do tronco, tanto nas malhas brancas como nas negras. As amostras de pêlos foram obtidas com um alicate comum adaptado. O método da Máxima Verossimilhança Restrita (REML) foi usado para estimar os componentes de variância e covariância sob modelo animal, sendo empregado o sistema MTDFREML. Os resultados mostraram que as características do pelame preto são diferentes das do branco, quando os animais são criados em ambiente tropical. O pelame preto apresentou-se menos denso, com pêlos mais curtos e grossos devido à maior necessidade de perder calor, enquanto que, o pelame branco é mais denso e com pêlos mais compridos, oferecendo uma melhor proteção contra à radiação solar direta. A seleção de vacas predominantemente negras pode ser uma boa escolha para aumentar a resistência do gado Holandês às condições do ambiente tropical, principalmente à radiação solar, quando esses animais são criados a campo, devido a que a epiderme sob esse tipo de malhas é altamente pigmentada. Tal seleção pode ser facilmente realizada, considerando a alta herdabilidade (h²=0,75) para a proporção de malhas negras. Esta seleção deve ser realizada no sentido de um pelame menos denso, com pêlos curtos e grossos favorecendo as perdas de calor sensível e calor latente.

Estimativa do balanço térmico por radiação em vacas Holandesas expostas ao sol e à sombra em ambiente tropical

É apresentado um método para a estimativa do balanço térmico por radiação em vacas da raça Holandesa expostas ao sol e sob a sombra em uma pastagem, com o objetivo de estabelecer um padrão morfológico mais adequado para esses animais em região tropical. O método envolve a determinação das características do pelame (área de superfície de malhas negras, espessura da capa, comprimento e diâmetro dos pêlos, número de pêlos por unidade de área), temperatura da superfície da capa e da epiderme e variáveis ambientais (irradiância solar, temperatura do ar e de globo, vento). Foi determinada a quantidade de radiação de ondas curtas efetivamente transmitida através do pelame e que atinge as camadas profundas da epiderme. Demonstrou-se, por intermédio de um exemplo prático, que as áreas de pelame negro apresentaram balanço radiante mais elevado que as áreas brancas, mas estas últimas possuiam maior transmissividade para a radiação de ondas curtas. Animais predominantemente negros foram melhor protegidos contra a radiação de ondas curtas que os predominantemente brancos, especialmente quando a capa de pelame é pouco espessa (até 4 a 7 mm), mais adequada para ambientes tropicais.

Um Modelo para a Determinação do Equilíbrio Térmico de Bovinos em Ambientes Tropicais

An equation based on heat transfer theory was presented to estimate the rate of heat loss from cattle exposed to a tropical environment, specified by the air temperature, humidity, solar radiation, and wind speed. The animals' variables (sweating rate, rectal temperature, respiratory rate, surface temperature, haircoat color, and body weight) were considered together with environmental variables (air temperature and humidity, solar radiation, wind speed, and globe temperature). The equation allows the prediction of (a) the metabolic heat production level necessary to balance heat losses under specified environmental conditions; (b) the combination of environmental factors that provide a determined heat flux between a given animal and its environment.

Componentes principais na elaboração de índices de provas de desempenho em bovinos

The principal component analysis assists the producers in making decision of which evaluated features must be maintained in performance tests indexes, according to the variation present in these animals evaluated. The objective in this study was to evaluate a set of characteristics measured in a performance test in semifeedlot cattle of the Simmental and Angus breeds, by means principal component analysis (PC), aim to identify the features that represent most of the phenotypic variation for preparation of indexes. It was used data from 39 Angus and 38 Simmental bulls from the Santa Éster farm, located in Silvianópolis - MG. The performance test period was from october 2014 to february 2015. The features evaluated in the test were: final weight (FW), average daily gain weight (GW), respiratory rate (RR), haircoat temperature (HT) and rectal (RT), hair number (HN), hair length (HL), hair thickness (HT), muscularity (MUSC), racial characteristics, angulation, reproductive and balance (BAL), height of the front and back, width and length of croup, body length, depth and heart girth, subcutaneous fat thickness and rump (FTR), loin eye area and marbling (MAR). It was used PRINCOMP from SAS program for procedure the PC analysis. It was found that of the 27 features evaluated, the first four PC for Simmental breed explained 74% total variation data. The four PC selected with the corresponding weighting coefficients formed the following index: (0.27 * FW) + (0.47 * MUSC) + (0.50 * HL) + (0.39 * HT). Since the characteristics related to the adaptability of great importance for the studied breed, it was decided to keep the index of evidence for the Angus breed, the feature hair number, because there is a feature that presented a great variability and occupied one of the first principal component. Thus, the Angus index was composed by five features, with 79% total variation data, resulting in the following formula: (0.26 * FW) + (0.33 * BAL) + (0.58 * MAR) - (0.43 * FTR) – (0.38 * HN). By the principal component analysis it was possible to minimize the features number to be evaluated on performance tests from that farm, making the animal selection rapidly and accurate.